有机化学电子教案课件醛酮醌

其他酮不反应，如：ArCOCH3不能反应。
R
+ + + R
NaC3O
OH
H
O Na2SO3 CO 2 H2O
C
H SO3Na
R
HCl
+ + + O NaCl SO2 H2O
H
鉴定、分离、纯化：醛、脂肪族甲基酮、 C8以下环酮
例2：鉴别
C H 3 C C H 2 C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C C H 2 C H 3
③ 芳香醛、酮中的共轭作用不利于亲核加成：
O
共轭效应减弱羰基碳上的正电荷密度，不利于反应
（1）与HCN的加成（以醛、脂肪酮为对象）
C H 3C C H 3+H C N O
C N C H 3C C H 3
O H
在酸性条件下，3-4小时，反应完成50％； 加少量碱，2分钟完成反应。
OH
HCN
H +CN
O H
H 2 C C H 2 H B rC H 3 C H 2 B rM g C H 3 C H 2 M g B r
H 2 CC H 2H 3 O C H 3 C H 2 O H C r O 3 C H 3 C H O
H3C
CH3CH2MgBr
CH3 H3O+ CH3CHC2HCH3
OH
OMgBr
亲核加成反应小结：
OR" 半缩醛
R"O-H HCl
RCH OR"
OR" 缩醛
在干HCl催化下，羰基化合物与醇反应生成缩醛
HCl CHO+2C2H5OH
CHOC2H5
OC2H5 苯 甲 醛 缩 二 乙 醇
1， 1-二 乙 氧 基 苯 甲 烷
O CH3CCH3+HO-CH2CH2-OH
干 HCl
H3C
OCH2
C
H3C
OCH2
CO
易发生亲核加成
CC
易发生亲电加成
1、亲核加成反应 (Nucleophilic Addition)反应
反应历程
Rδ + δ - δ - δ + 慢 R
CO+Nu E R
CO R
Nu
R RCO+E
Nu
快R CO E
R Nu
影响 >C=O 加成反应的因素： ① 碳原子上正电荷密度越大，越有利于反应
CH3CH2OH CH3CH2Br
CH3CH2MgBr
1.CO2,干醚 CH3CH2COOH
2.H3O
（2）与NaHSO3加成
R C H O +N aH S O 3
R C H S O 3N a
ONa OS
H 3O O H
O
a - 羟 基 磺 酸 钠 ： 白 色 晶 体
C
OH
对象：醛、脂肪族甲基酮、 C8以下环酮,
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第八章 醛、酮、醌
Aldehyde, Ketone, Quinone
本章学习要求
掌握醛、酮、醌的命名 理解醛酮的结构与性质特点 熟练掌握醛、酮的主要化学性质
掌握醌的性质
第一节 醛和酮 Aldehydes and Ketones
一、分类和命名
1. 分类 C H 3C H 2C H O C H 3C O C H 3
-甲基戊醛
ba 4 3 21
CH3HC CHCHO CH3
3-甲基-2-丁烯醛
b-甲基-a-丁烯醛
二、物理性质（Physical Properties）
۩沸 点
H 3 C C H 3 H 3 C C H 3 H 3 C C H 3
C H 3
O
O H
M r .
5 8
b .p /℃ - 1 1 .7
苯肼
O2N
H2N NH
NO2 2,4-二硝基苯肼
H2N NH CONH2 氨基脲
CNH CNR C N OH
亚胺 西佛碱
肟
C N NH2
腙
C N NH
苯腙
O2N
C N NH
NO2
2,4-二硝基苯腙
C N NH CONH2 缩氨脲
+ H 3 C O H 2 NO H
H 3 C
C H 3 H 3 CC NO H
O
O
CH3CCH2CH2CH3
白色 (A)
O
(A) 饱和NaHSO3
无明显
CH3CH2CCH2CH3
变化 (B)
O (B)
例3：分离乙醇和乙醛的混合物（不能用蒸馏的方法）
CH3CHO (A) 饱 和 NaHSO3
CH3CH2OH (B)
白 色 沉 淀 溶 液
抽滤
液体
乙醇
固体 H3O+ 乙醛
（3）与H2O加成
CH2=CHCHO
O
CHO CH2CHO CH2CHO
O
O C CH3
O
O
CH3 C CH2 C CH3
2. 命名
① >C=O作为母体命名，其位次尽可能小：
4 3 21
CH3CH2CHCHO OH
2-羟基-丁醛
O CH3CH2CH2CCH3
2-戊酮
② 命名不饱和醛酮时，必须注明双键或三键的位置
O C H 3C H =C H C H 2C H O CH3CH=CHCCH3
水合甲醛
O H C 3 C lHC
O H
水合三氯乙醛
稳定的结晶，可从水中分离出来，有快速催眠的作用， 用作镇静、催眠和镇痛药.
O O
H2O
O
苯并环戊三酮（茚三酮）
O
OH OH
O
水合茚三酮
广泛用于氨基酸的定性或定量分析
O + H2O
OH OH
水合环丙酮 （减小环张力）
（4）与醇的加成
RCHO+R"O-H HCl RCH OH
[H]
HBr M g
C 3 C HHO C 3 C H 2 O HH C 3 C H 2 B H E 2 r O tC 3 C H 2 M Hg
CH3CH2MgBr
CH3CHC2HCH3 OMgBr H3O+
HH33C C CHCH C2HC3H3 OHOH
思考题： H 2C C H 2
C H 3C H C H 2C H 3
CCl3-CHO > H2C=O > CH3CHO > (CH3)2C=O
CHO
CHO
CHO
>
>
NO2
OCH3
亲核加成反应活性：羰基上连吸电子基有利; 醛 > 酮
② >C=O碳上所连基团越小，越有利于反应：
O
C
H
H
O
C
H 3C
CH 3
H
H
R
O>
O>
O
H
R
R
亲核加成反应活性：醛 > 酮；脂肪族 > 芳香族
丙酮缩乙二醇
缩醛、缩酮的性质特点：
1）对碱、氧化剂、还原剂稳定（与醚相似） 2）遇稀酸分解成原来的醛、酮（与醚不同） 作用：保护羰基 ——官能团保护
应用举例：C H 3 C HC H C H O
C H 3 C H C H C H O
H OO H
C H 3 C H C H C H O H O C H H 2 C C l H 2 O H C H 3 C H C H C HO O
OCH3
CHO+CH3OH OH OCH3
（5）与（Grignard reagents）格林纳试剂的加成
dC dO
R3 Cd
MgX d
醚
R3 CC O MgX
H2O/H+
R3 CC OH
——增长碳链，广泛用于合成
甲醛与格氏试剂反应： HCHO+RMgX→RCH2OMgX → RCH2OH
其它醛与格氏试剂反应： CH3CHO+RMgX→→RCH(OH)CH3
氧化三苯基膦
+ O H H 5 5 C C 6 6P +C H 2 H 5 C 6
H 5 C 6
+ C H 2 H 5 C 6PO
H 5 C 6
特点：能在指定的位置形成双键。
2、a-H 的反应
(1) 羟醛缩合反应: 在稀碱催化下，一分子醛的a碳对另一
冷KM nO4 CH3CH CHCH O O
HO OH
H3O CH3CHCHCHO HOOH
+ HOCH2CH2OH
乙二醇常用于合成中保护羰基。酮很难和一元醇加成， 但在无水酸存在下，可与邻位二元醇顺利生成缩酮
C 6H 5C H 2C C H 3+H O O H O
H +C 6H 5H 2CCC H 3 OO
丙酮缩氨脲
（7）与维悌希（Wittig）试剂反应
Wittig试剂为强亲核试剂，当与醛、酮发生加成反应则生成相应的烯烃
+ H 3 C C OH H 5 5 C C 6 6 P +C H -C H 3
H 3 C
H 5 C 6
+ H H 3 3 C C C C C H 3 H H H H 5 5 5 C C C 6 6 6P O
酮与格氏试剂反应： (CH3) 2C=O+RMgX→→(CH3)2C(OH)R
与环氧乙烷反应得伯醇：
C H 3 C H 2 M g B r+O
1 ). 醚 2 ). H 3 O +
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
与CO2反应得羧酸：
1 ) 醚 C H 3 C H 2 M g B r+ C O 22 )H 3 O + C H 3 C H 2 C O O H
H 3 C
O
+H 2 O
H
O H H 3 CHC
O H
1, 1-乙二醇
因水是弱亲核试剂，产物不稳定，平衡偏向反应物
特殊结构的醛、酮水合物：
只有甲醛和一些特别活泼的 C=O化合物可以反应 生成其水合物（如：三氯乙醛、茚三酮等）
H C H O +H 2 O
O
+ C3 Cl
H 2 O
H
H O H C
H O H
H
历程:
+ C
slow O CN
ste OpH +fast C
stO eH p C
CN
CN
对象：醛、脂肪族甲基酮、 C8以下环酮 产物：α-羟基腈（ α-氰醇）
增长碳链
应用举例
例1： CH3CH2OH → CH3CH(OH)COOH
C H 3 C H 2 O H C r O 3 /吡 啶 C H 3 C H O H O C H N -
C N H 3 CC HO H
H 3 O +
C O O H H 3 CC HO H
CH3CH2OH→CH3CH2COOH
H B r
NaCN-乙 醇
C H 3 C H 2 O H C H 3 C H 2 B r
C H 3 C H 2 C N
H 3 O C H 3 C H 2 C O O H
HBr
Mg
3-戊烯醛
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3-戊烯-2-酮
③ 羰基碳在环内，称“环某酮”，在环外则将环当作取代基
O
H3C
O
环戊酮
4-甲基环己酮
CHO 3-氯环己基甲醛 Cl
④ 芳香族醛酮的命名应将芳环当作取代基
O
CHO
C CH2CH3
苯甲醛
1-苯基-1-丙酮
O
O
C CH3
CH2CH2 C CH3
苯乙酮
4-苯基-2-丁酮
⑤ 多元醛酮的命名要用汉字数字标出羰基的数目。当有
RH δ + δ -
CO H
δ+ δH CN H SO 3 Na H OR
H OH XMg R
（6）与氨的衍生物的加成（加成消除反应）：
G 弱酸
NH
N G-H2O
O
H
OH H 醇胺
NG
——合成C=N键化合物
H2N H H2N R
氨 伯胺
H2N OH 羟胺
H2N NH2 肼
C O + H2N NH
1、腙、肟均为具有一定熔点的固体结晶 （可用来鉴定醛、酮的结构） 2、腙、肟能在稀酸条件下分解，得到原来的醛、酮 （可用来分离、提纯醛酮类化合物）
O2N OH
H2N NH
O
NO2
OH
O2N N NH
H 3O +
NO2
O
O
C H 3C = O+H 2N N H C N H 2 C H 3
C H 3 O C H 3C = N N H C N H 2
H 2 OH 3 C
NO H
O HH
H 3 C
R1 R2 NH2
+
NH2 O
肼
弱 酸
C H 3 C H O + H 2 N N H
丙酮肟
R1 N NH2
R2 腙
C H 3 C H = N N H
乙醛苯腙
O 2 N
O +H 2 N N H
N O 2
O 2 N
N N H
N O 2
环戊酮-2, 4-二硝基苯腙
比醛、酮命名级别高的基团存在时，用氧代或甲酰基表示
CHO
H3C
CH3
CHO
邻苯二甲醛
OO
2, 4-戊二酮
O CH3 CCH2CH2COOH
4-氧代戊酸
HOOC
CHO
4-甲酰基苯甲酸
⑥ 主链可以采取两种编号方法：
位次：a, b, , d, w
b a 43 2 1
CH3CHCH2CH2CHO CH3
4-甲基戊醛
5 8 5 6 .1
6 0 8 2 .4
羰基有极性，但醛、酮分子之间不能形成氢键
溶解度（C=O为亲水基）
H
R
O
O
H
HO
R H
R
R
HO
R
OO
H
R
4C以下醛、酮可溶于水：与水分子形成氢键 低级醛酮如：甲醛、乙醛、丙酮能与水混溶
三、化学性质
C=O的结构特点: 羰基C和O都以sp2杂化
C
O
d
d
C
O
δ+ δ
O H O +
H O
H +
O O
环状半缩醛的形成：
C H 2C H 2C H 2C H 2 H C l
O H
C H O
O O H
CH2CH2CH2 OH CHO
HCl
H2C CH2 HCl OHCHO
O OH
?
思考题：
OCH3 OCH3 H3O+
OCH3
CHO + 2CH3OH
OCH3
O OCH3 H3O+
应用举例：
O C H 3 C C H 2 B r
O C H 3 C C H 2 C H 2 C H 2 O H
干 HCl HOCH2CH2OH
H + H 2O
OO CH3CCH2Br
Mg
OO
1) O O O
无水乙醚
CH3CCH2MgBr
2) H3O+ CH3CCH2CH2CH2OH
应用举例：CH3CHO→CH3CH(OH)CH2CH3